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我能創(chuàng)造神跡

第四十章 三體問題

我能創(chuàng)造神跡 笑古 3093 2022-06-18 16:00:00

  古修在看到這個(gè)全新的恒星系統(tǒng)理論之后,,首先是感覺到很不可思議,然后在游戲系統(tǒng)中搜索類似三合星系統(tǒng)的恒星,。

  讓他感到意外的是,,在這銀河系中,有近兩千億顆恒星,,其中有超過一半處于聚星系統(tǒng)當(dāng)中,,也就是由兩顆或者兩顆以上的恒星相互繞行而形成的天文系統(tǒng)。

  其中,,雙星系統(tǒng)是最多的,,三合星系統(tǒng)也有不少,就比如此刻在幾人眼前重點(diǎn)展現(xiàn)出來的南門二,。

  除此之外,還有天啟進(jìn)行了重點(diǎn)文字標(biāo)述的勾陳一,,格利澤667......

  這幾顆組成三合星系統(tǒng)的恒星繞行方式各有特點(diǎn),。

  巖母院士迅速在演化系統(tǒng)的后臺找出關(guān)于這種三合星系統(tǒng)的理論解釋。

  但雖然天啟在此處有詳細(xì)的描述,,他們幾人仍感覺到一頭霧水,。

  “三顆恒星相互繞行屬于多體問題,在理論上處于混沌狀態(tài),,極易受微小影響導(dǎo)致軌道發(fā)生巨大變化,,使得三體問題不存在固定的解,只有當(dāng)三顆恒星的質(zhì)量相差較大時(shí),,形成限制性三體問題,,這樣比較容易形成長時(shí)間穩(wěn)定的三合星系統(tǒng)。

  在理論上,,三顆恒星的質(zhì)量越相近,,就越難形成長期穩(wěn)定的系統(tǒng),如果三顆恒星的質(zhì)量完全相等,,就只有幾個(gè)特殊的情況能穩(wěn)定存在,,比如平面中三顆恒星形成等邊三角形,然后繞三角形中心旋轉(zhuǎn),,或者三顆恒星在一條8字軌道上運(yùn)行,。

  如果在三維空間中將更加復(fù)雜,對于三顆質(zhì)量完全相等,,初始參數(shù)又剛好形成穩(wěn)定軌道的情況,,在實(shí)際當(dāng)中幾乎不可能發(fā)生......”

  巖母院士看著后臺的解釋,,在這段描述之中,又延申出了對兩個(gè)問題的重點(diǎn)描述,。

  “二體問題和三體問題,。”

  古修把天啟在后臺設(shè)定這兩種問題的解析方式投影出來,,更加直觀的呈現(xiàn)在眾人面前,。

  首先是二體問題的文字定義和圖解公式。

  “這是天體力學(xué)中的一個(gè)最基本的近似模型引,,研究兩個(gè)可以視為質(zhì)點(diǎn)的天體在其相互之間的萬有引力作用下的動力學(xué)問題,。”

  “二體問題是各類天體真實(shí)運(yùn)動的第一次近似結(jié)果,,是研究天體精確運(yùn)動的理論基礎(chǔ),,也是天體力學(xué)中的一個(gè)基本問題,它是迄今為止唯一能徹底求解的天體力學(xué)問題......”

  在這段文字描述之后,,有個(gè)重點(diǎn)用了紅顏色的文字表述:“在萬有引力作用下,,二體問題的運(yùn)動方程可以嚴(yán)格解出?!?p>  滿足條件的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動問題:1,、不考慮其他物體的引力;2,、它們之間的相互作用力沿兩點(diǎn)的連線,,力的大小是兩點(diǎn)之間距離的函數(shù)。

  二體問題可化為一個(gè)等價(jià)的單體問題,。天體力學(xué)中的雙星,,行星及其衛(wèi)星、恒星和行星等的運(yùn)動,,物理學(xué)中的雙原子分子振動都屬于或近似地屬于二體問題,。

  在《神跡》游戲宇宙中,太陽的質(zhì)量為太陽系中其他星體質(zhì)量總和的七百多倍,,所以太陽是太陽系的中心天體,。每顆行星同太陽近似形成一個(gè)二體系統(tǒng),其他行星對該行星的引力影響僅表現(xiàn)為對它繞太陽運(yùn)行軌道的微小攝動,。

  因此,,天體力學(xué)的研究都是以二體問題的解為基礎(chǔ)的。二體碰撞時(shí)間計(jì)算:T^2=4π^2a^3/GM把直線看做橢圓的退化,。

  半長軸即為a=距離的1半碰撞所須的時(shí)間為T/2公式的證明問題:兩個(gè)相對靜止的物體的距離為r0,,質(zhì)量分別為m1和m2,僅靠引力的作用下相撞所需要的時(shí)間,。

  解答:以m2相對于m1的方向?yàn)檎较?,把這兩個(gè)物體看成一個(gè)系統(tǒng),,因?yàn)樗鼈儾皇芡饬Γ赃@兩個(gè)物體在運(yùn)動過程中動量守恒,,在任一時(shí)刻,,有m1v1+m2v2=0 ,得v1=-m2/m1*v2 ......

  這些關(guān)于二體問題的描述,,已經(jīng)不是他們幾人在這種條件下,,單用眼睛看和腦袋想就能解決的。

  巖母只看了其中的一小部分,,便說道:“雖然天啟已經(jīng)在此對公式做了詳細(xì)的解析和運(yùn)算,,但他是依照《神跡》游戲宇宙的天體數(shù)據(jù)來進(jìn)行運(yùn)算的,無法在現(xiàn)實(shí)世界中形成參考,?!?p>  古修稍想,巖母的說法似乎是反過來了:“我想天啟不是按照游戲宇宙中的天體數(shù)據(jù)來解決這個(gè)問題,,而是是正好反過來,,因?yàn)樗蠕浫肓诉@個(gè)問題的理論和解析,所以在這宇宙中才會形成如此眾多雙星系統(tǒng),?!?p>  “這些運(yùn)算不僅可以用來解釋雙恒星系統(tǒng),也可以用來描述其他天體,,比如我們的藍(lán)星和月球,如果他說的沒錯的話,,我們也可以這個(gè)公式來研究現(xiàn)實(shí)世界中,,任何雙星系統(tǒng)相互之間的萬有引力作用下的動力學(xué)問題?!?p>  巖母聽完,,突然有種恍然大悟的感覺:“是這樣的,我老糊涂了...可是,,他是怎么想到這些的,?”

  古修也是疑惑的搖著頭,他也不知道天啟是如何來解決這個(gè)問題的,。

  沒有對現(xiàn)實(shí)宇宙天體觀測的數(shù)據(jù)支持,,也沒有進(jìn)行過相應(yīng)的公式計(jì)算,他似乎什么都沒有干,,可又是什么都干了,,干得比他們這些老家伙們加起來的還要多。

  別得先不說,,單是這個(gè)二體問題,,就可以讓科學(xué)院的很多人深入研究半輩子了,。

  此刻,天啟在他們眾人心中的印象就是無所不知,,無所不曉,。

  只要是他提出的物理問題,不僅可以在《神跡》游戲中創(chuàng)造成功,,也可以在現(xiàn)實(shí)生活中得到證實(shí),。

  但這還不是最可怕的,更恐怖的是一個(gè)近乎已經(jīng)參透宇宙的人,,今年才不到二十五歲,。

  他是如此年輕,又是如此先知,。

  古修看著眼前這個(gè)關(guān)于二體問題的雙天體圖形展示,,心里暗道:“天啟這小子,難道真的是降臨的神嗎,?”

  這個(gè)時(shí),,巖錦院士拿著平板電腦站出來,對所有人說道:“你們別高興得太早,,我保證接下來的很長時(shí)間里,,你們將會對這個(gè)問題產(chǎn)生癡迷,不僅是我們,,還有全世界的數(shù)學(xué)家,。”

  他說完,,把平板上的內(nèi)容給投影出來,。

  “三體問題......”

  “三個(gè)質(zhì)量、初始位置和初始速度都是任意的可視為質(zhì)點(diǎn)的天體,,在相互之間萬有引力的作用下的運(yùn)動規(guī)律問題,。”

  “在三維空間中給定N個(gè)質(zhì)點(diǎn),,如果在它們之間只有萬有引力的作用,,那么在給定它們的初始位置和速度的條件下,它們會怎樣的運(yùn)動空間,?”

  天啟接在寫完概述定義之后,,還是用紅色標(biāo)注出重要內(nèi)容。

  “三體問題不能精確求解,,即無法預(yù)測所有三體問題的數(shù)學(xué)情景,。”

  “......”

  在短短幾句話中,眾人又發(fā)現(xiàn)了一個(gè)延申出來只是內(nèi)容:“三維空間,?!?p>  當(dāng)巖母打算進(jìn)入到關(guān)于這個(gè)內(nèi)容的文述界面時(shí),古修阻止了他:“我們不能再往下看了,?!?p>  是啊,不能再往下看了,。

  從天啟創(chuàng)造出大爆炸宇宙開始,,他錄入的每個(gè)理論都是環(huán)環(huán)相扣的,很多問題看似毫無關(guān)系,,但是將這些問題放置在宇宙的背景之下,,又是相互聯(lián)系并且密不可分的。

  比如,,他們剛才只是想看看那個(gè)神奇的三合星系統(tǒng),,但深入了解之后,又引出了二體問題和三體問題,,然后又是現(xiàn)在這個(gè)擴(kuò)展鏈接中的三維空間......

  古修有一種預(yù)感,,如果現(xiàn)在點(diǎn)擊進(jìn)入這個(gè)三維空間的理論描述,肯定還有其他問題引現(xiàn),,然后是一個(gè)問題接著另外一個(gè)問題,,永遠(yuǎn)都出不來了。

  “古修院士,,大家已經(jīng)超過十二個(gè)小時(shí)沒有休息了,。”

  巖母院士的醫(yī)生忍不住提醒道:“再這么下去,,非但不能解決這些問題,,你們的身體也會出問題的?!?p>  雖然大家在這些新理論的刺激下都處于興奮的狀態(tài),,但是每個(gè)人的臉上都已經(jīng)有了極度疲憊之態(tài)了,。

  十二個(gè)小時(shí)沒有走出這間全息投影室,,是個(gè)人都會受不了的。

  古修院士嘆了口氣,,說道:“大家都先回去休息,,后面的問題我們名明天在進(jìn)行討論?!?p>  巖錦也沒有什么意見,,畢竟這里的所有內(nèi)容大家都有拷貝,回家之后也可以自己看。

  他現(xiàn)在突然有種應(yīng)不暇接的感覺,,不僅是他,,在場的眾人都有這種感覺。

  以前由于學(xué)術(shù)界對宇宙的很多錯誤猜想和判斷,,造成了很多問題無解,。

  問題無解,那就可以說是沒有問題了,。

  可是現(xiàn)在,,在天啟的《神跡》游戲創(chuàng)世成功之下,許多宇宙的秘密得以解開,,同時(shí)也產(chǎn)生了更多的證明類問題,,比如證明宇宙由大爆炸誕生、證明和尋找黑洞,、證明和尋找中子星,、證明和尋找脈沖星......

  而與以前不同的是,這些問題都經(jīng)過了《神跡》游戲系統(tǒng)的認(rèn)證,,說明都是可以解決的問題,。

  現(xiàn)在缺乏的是解決這些問題的手段和方式,比如建造射電望遠(yuǎn)鏡,。

  巖錦走到投影室外走廊里,,眼睛還盯著平板電腦的屏幕,不敢相信又很不服氣地說了一句:“三體問題真的無解嗎,?”

  “我不信——”

  在這個(gè)問題面前,,他之前熱衷對脈沖星的研究好像又不怎么香了。

  “不行,,不行......”

  他邊走邊搖著頭,,魔怔似地說道:“我不能拿起黃瓜丟西瓜,看到一個(gè)問題就想研究一個(gè)問題,,這樣只能什么都研究不出來,。”

  他狠心把屏幕關(guān)閉,,快步的走出實(shí)驗(yàn)大樓:“還是回去繼續(xù)研究我的脈沖星......”

  ......

笑古

PS:各位讀者大家好,,新書期追讀數(shù)據(jù)好壞決定推薦的安排,如果大家覺得這本書還看得下去的話,,麻煩追讀一下,,這真的非常重要,拜托大家~天南地北的書友們,,感謝感謝~~~

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